KR950011515B1 - 정전 화상 현상용 토너 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Description

정전 화상 현상용 토너 및 그의 제조방법

제1도는 수지조성물 A의 GPC(겔침투 크로마토그래피)크로마토그램.

제2도는 수지조성물 A의 반죽에 의해 얻어진 수지조성물의 GPC 크로마토그램.

제3도는 수지조성물 A 및 유기금속화합물의 반죽에 의해 얻어진 수지조성물의 GPC 크로마토그램.

[발명의 분야 및 관련기술]

본 발명은 전자사진 또는 정전 프린팅과 같은 화상형성방법에 정전화상현상용 토너 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 특히 고온로울러 정착에 적합한 토너 및 그 제조방법에 관한 것이다.

지금까지 미합중국 특허번호 2,297,671; 3,666,363; 및 4,071,361에서 개시된 것을 포함하여 다수의 전자사진방법이 알려져 있다.

이들 방법에 있어서는 일반적으로 여러가지 방법에 의해 광전도성 물질을 구비한 감광성부재상에 정전잠상이 형성되고 이후 그 잠상은 토너로 현상 되고 생성된 토너화상은 종이와 같은 전사물질상에 전사된후 요구되는대로 가열, 압착, 또는 가열 및 압착, 또는 용매증기로 정착되어 복사를 얻는다. 상기 방법에서 최종 단계인, 종이 따위의 시이트 재료에 토너화상을 정착 하는 단계에 관해서 여러가지 방법 및 장치가 발전되고 있으며 그중 가장 많이 쓰이는 것은 고온로울러를 이용한 가열 및 압착정착시스템 이다.

가열 및 압착시스템에 있어서는 토너와 박리될수 있는 고온로울러의 표면이 압력하에서 정착시트의 토너화상표면과 접촉하는 동안 정착될 토너화상을 전사하는 시트(이하 "정착시트"라 한다)가 고온로울러를 통과하여 토너화상을 정착한다. 본 방법에서 고온로울러 표면 및 정착시트위의 토너화상이 압력하에서 상호 접착하여 토너화상을 정착시트위에 용융정착하여 신속한 정착을 이루기 때문에 매우양호한 열 효능이 성취된다.

따라서 그 방법은 고속전자사진복사기에서는 매우 효과적이다.

그러나 본방법에서는 용융상태와 토너화상이 압력하에서 고온로울러표면과 접촉하게 되므로 토너화상의 일부가 고온로울러 표면에 접착하고 전사되어 이후 정착시트로 거꾸로 전사되어 정착시트를 더럽히는 이른바 오프세트현상이 보여진다. 이것은 토너가 고온로울러표면에 달라붙는것을 방지하기 위해 고온로울러정착시스템에 있어서 중요한 조건의 하나라고 여겨진다.

토너가 정착 로울러 표면에 들러붙는것을 방지하기 위해, 토너에 대해 뛰어난 박리성을 나타내는 물질(예컨대 실리콘 고무 또는 플루오르- 함유 수지)로 로울러 표면을 구성하고 또한 로울러 표면의 피로와 오프세트를 방지하기위해 실리콘 오일 따위의 박리성이 양호한 액체 박막으로 표면을 피복하려고 해 왔다.

이 방법은 오프세트를 방지하는데는 매우 효과적이지만 오프세트 방지 액체 따위를 공급하기위한 장치를 필요로하므로 결과적으로 정착 장치가 복잡해진다.

따라서 오프세트 방지액을 공급하여 오프세트를 방지하는것은 반드시 바람직 하지는 않고 현재 넓은 정착온도범위와 오프세트 방지특성이 우수한 토너가 오히려 요구된다.

이런 이유로 박리성이 증가된 토너를 제공하기 위해 저분자량 폴리에틸렌 또는 저분자량 폴리프로필렌 따위의 왁스를 첨가하려고 해왔다.

왁스를 사용하면 오프시트를 방지하는데는 효과적이지만 한편으로는 응집성이 증가된 토너를 제공하기 쉬우므로 대전성이 불안정해지고 견고성이 저하된다. 따라서 결합제 수지를 개선하기위한 각종 제안이 있어 왔다.

예컨대, 오프세트 방지를 위해서 토너의 용융 점탄성을 개선시키기 위해 토너 결합제 수지의 분자량과 유리전이 온도(Tg)를 증가시키는 것이 알려져 있다. 그러나 이 방법에 따르면 오프세트 방지 특성에 있어서의 향상은 불충분한 정착성을 초래하므로 그 결과 고속 복사가 또는 에너지 소비절약을 위해 필요한 저온 정착성(즉, 저온에서의 정착성)이 떨어지게 된다.

한편 토너의 정착성을 개선시키기 위해,토너가 정착되는 기판과의 점착 지역을 증가시키기 위해 용융상태에서의 토너의 점도를 저하시키는 것이 필요하다. 이런이유로, 사용되는 결합제 수지의 Tg와 분자량을 낮추는것이 필요하다. 이런 방법에서, 저온 정착성과 오프세트 방지특성은 몇가지점에서 배치되고 따라서 이들 특성을 함께 만족시키는 토너를 개발하는것은 매우 어렵다. 상기 문제점들을 해결하기 위해 예컨대 일본특허공보(JP-B)51-23354에는 가교결합제와 분자량 조절제를 첨가하여 적당히 가교 결합된 비닐 중합체가 제시되어있고, JP-B 556805에는 α, β- 에틸렌계 불포화 단량체로 이루어지고 중량평균 분자량/수평균 분자량 비 3.5-40으로 나타내어지는 넓은 분자량 분포를 가진 토너가 제시되어 있다. 또한 특정화된 Tg, 분자량 및 겔함량을 가진 비닐 공중합체를 함유한 수지 혼합물을 사용하는 것도 제시되어 있다.

이들 제안에 따른 토너는 실제로 좁은 분자량 분포를 지닌 단일수지로 이루어진 토너보다 더넓은 정착 온도 범위(오프세트 개시온도와 최저 정착 온도사이의 차이로 정의됨)를 제공한다.

그러나 충분한 오프세트 방지 특성이 제공될 경우 토너는 충분히 낮은 정착 온도를 제공할수 없다. 한편 저온 정착성이 충분하다고 생각되면 오프세트 방지성은 불충분하기 쉽다.

예를 들면 일본공개특허출원(JP-A)56-158340 에는 저분자량 중합체와 고분자량 중합체로 이루어지는 토너 결합제 수지가 제시되어있다.

결합제 수지가 가교결합성분을 갖도록 하는것은 실제로 힘들다.

따라서 고수준의 오프세트 방지특성을 제공하기 위해 고분자량 중합체의 분자량을 증가시키거나 고분자량 중합체의 비율을 증가시키는 것이 필요하다. 이것은 결합제 수지의 분쇄성을 현저히 손상시키기 쉬우므로 실제로 만족스러운 제품을 얻기가 힘들다.

또한 저분자량 중합체 및 교차결합 중합체의 혼합물로 이루어진 토너로서 예를들어 JP-A 58-86558에서는 수지조성물의 주로서 저분자량 중합체 및 비가용성, 비융해성 고분자량 중합체를 구비한 토너를 제시하고 있다.

제시한 바에 따르면 정착성과 결합제 수지의 분쇄성은 실제적으로 향상되어질것이나 중량평균분자량 /수평균분자량 비율(Mw/Mn)이 3.5이하로 낮고 비가용성, 비융해성 고분자량 중합체 함량이 40-90중량%에 상당하기 때문에 조합시 고수준에서 토너의 오프세트방지특성 및 수지의 분쇄성을 만족시키기가 어렵다. 실제적으로, 오프세트 방지액체 공급용 장치가 구비된 정착장치에서 사용되지 않는 한, 정착성 및 오프세트방지특성이 충분한 토너를 제공하는 것은 매우 어려웠다.

더욱이, 비가용성 및 비융해성 고분자량 중합체가 큰 비율로 사용될 경우 결합제 수지는 토너 생산을 퍼한 용융 혼련단계에서 매우 높은 용융- 점도를 나타내고 따라서 통상의 경우에서보다 훨씬 더 높은 온도에서 용융훈련 하는것이 필요하다. 결과적으로 토너에의 첨가제는 열분해를 일으키기 쉬워 토너성능을 저하시킨다.

JP-A 60-166958에서는 500-1,500의 수평균분자량(Mn)을 가진 저분자량 폴리 -α-메틸스티렌의 존재하에서의 중합에 의해 제조된 수지성분을 함유하는 토너를 제시하고 있다. 동일 특허 명세서에는 9,000-30,000의 Mn범위가 바람직하나 오프세트방지특성을 향상시키기 위한 보다 높은 Mn은 토너 제조시에 수지조성물의 정착성과 분산성에 대한 실제적인 문제점을 가져온다고 기술하고 있다.

JP-A 56-16144에서는 GPC(겔 침투 크로마토그래퍼)에 의한 분자량분배에서 각각 10³-8 x 10⁴및 10⁵-2 x 1O⁶의 적어도 최대 분자량 범위를 가지는 결합제 수지를 함유하는 토너플 제시하고 있다.

그 토너는 분쇄성, 오프세트방지특성, 정착성, 감광성부재상의 막형성방지성 또는 용융방지특성, 및 화상형성특성의 면에서 우수한 성능을 보이지만 오프세트방지특성 및 정착성을 보다 향상시킬 것이 요구된다.

특별하게는 최근의 엄격한 요구에 맞추기위해서는 다른 성능을 유지 또는 더욱 향상시키면서 정착성을 보다 향상시킬것이 요구된다.

상기한 바와같이 토너 제조시에 토너의 정착성능(저온정착성 및 오프세트방지 특성)과 분쇄성 양자의 관점에서의 높은 성능을 실현시키기는 매우 어렵다. 특별히 고품질, 고 해상력 및 우수한 얇은 라인 재현성을 실현해야하는 최근의 보다 작은 토너에 대한 요구익 방향에서 볼때 토너생산에 있어서의 분쇄성은 중요한 요소이다.

분쇄단계는 매우 높은 에너지를 요구하기 때문에 분쇄성의 향상은 에너지 소비를 절약한다는 점에서 또한 중요하다. 분쇄 장치의 내벽에 토너물질이 용융점착되는것도 양호한 정착성을 나타내는 토너에서 때로 마주치게되는 문제이고, 이것은 몇몇 경우에 분쇄 효율을 떨어뜨리게 된다.

다른 한편, 다른 복사사이클에서의 전사단계후 감광성부재상에서 토너를 재거하기위해 복사사이클에 세척단계가 포함된다. 현재는 간결하고 가벼운 장치를 제공하고 그 확실성의 관점에서 칼날세척시스템이 일반적으로 채택된다. 연장된 수명을 가진 감광성부재를 이루기위해서는 감광성부재에 대해서 들러 붙지않고 막을 형성치 않는 특성의 작은직경 및 고속시스템을 가진 감광성드럼이 토너의 엄격한 요구사항이다.

특별하게는 최근 발전된 무정형 실리콘 감광성부재는 높은 내구성을 가지고 OPC(유기광 전도체)감광성부재로 또한 연장된 수명을 제공한다.

따라서 보다높은 성능이 토너에서 요구된다.

간단한 장치를 제공하기위해서는 여러가지 부품을 좁은공간내에 적절하게 배치하는것이 필요하다. 따라서 냉각공기가 통과하기위한 공간이 거의 없고 정착기와 같은 열발생원이 토너호퍼 및 세척기와 근접하게 배치되기때문에 토너는 고온분위기에 노출되는 경향이 있다. 이러한 이유로, 토너는 만약 우수한 블록킹 방지 특성이 없다면 실제적으로 사용될수 없다.

상기 문제점들을 해결하기위해 우리 연구 그룹은 현탁중합시에 저분자량 수지를 첨가함으로써 제조된 특별한 수지를 사용하는것을 제안하였다. (JP-A 03-223662)이러한 제의에 따라 제조된 토너도 80장 또는 그 이상의 A4-크기 시이트/분의 고속으로 작동되는 고속복사기에서 사용될때 충분한 정착성을 나타낼수 없었고 정착로울러에 접해있는 세척부재를 통해 토너가 흘러 내린다고 밝혀져서 종이같은 전사재료를 오염시키기 쉬웠다.

80장의 시이트/분을 넘는 고속기기에서, 시이트당 오프세트 양이 매우 경미 하지만 다수의 시이트가 그것을 통과함에 따라 상당량의 오프세트 잔류물이 정착로울러에 축적되어 정착장치는 문제를 일으킬 수 있다.

경미한 양의 오프세트 잔류물을 제거하기 위해 실리콘 고무로 만들어진 세척 로울러 또는 웨브 따위의 정착기 세척부재를 정착로울러에 접하여 배치한다. 종래의 결합제수지는 저온 정착성과 오프세트 방지성을 제공하도록 고안되었고 200℃ 를 넘는 고온에서도 고 용융점도를 나타내기 위한것은 필요로 하지 않았다. 또한 정착기세척부재에 부착된 토너물질은 장시간동안 정착로울러의 세팅 은도에서 유지되므로 용융점도의 저하를 초래한다.

결과적으로 복사기의 작동시에 과도한 세팅온도에서의 오버슈팅으로 인해 정착로울러 온도가 200℃를 넘을 경우 부착된 토너 물질은 용융 점도가 현저히 감소되므로 정착로울러에 재전사되어 토너 화상 -수령 시이트를 오염 시킨다.

JP-A 89-I72843 및 JP-A 1-172844에서는 3×10³-5 x 10³및 1.5 x 10⁵-2.0 ×10⁶의 분자량 범위에서 퍼크를 가지고 1.5 x 10⁵- 2 ×10⁶의 분자량 영역에서 40-60%의 피크면적백분율 또는 1-10%의 겔함량을 가지는 토너를 제시하고있다. 이들 토너는 실제로 저속 또는 중속 장치에 있어 만족스럽지만 고속장치에서 필요한 정착성과 오프세트 방지특성을 충분히 만족시키지는 않는다.

상기한 바와같이 토너에서 요구되는 여러가지 성능은 많은 경우에서 상호 배치되고 최근 높은 수준으로 그들의 조합을 만족시킬것이 또한 요구된다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결한 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 낮은 온도에서 정착될 수 있고 장기간 사용하는 동안 토너가 정착기 세척부재로부터 흘러내리지 않도록 하는 토너및 그의 생산방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 낮은 온도에서 정착될 수 있고 오랜기간의 사용동안 토너 이송부재 또는 감광성부재상에 녹아서 들러붙거나 막을 형성시키지 않는 토너 및 그의 생산방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 다수의 시이트에의 연속 복사 특성이 우수한 토너 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 낮은 온도에서 정착될수 있고 블록킹방지 특성이 우수하여 소형장치의 고온분위기에서 사용될수있는 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다. 본 발명의 목적은 저온에서 정착될 수 있고 분쇄장치의 내벽에 분쇄 생성물의 용융점착을 초래하지 않고서 효과적으로, 연속적으로 제조될 수 있는 토너를 제공함에 있다.

본발명의 목적은 과도한 분쇄로 인한 초미분말이 수반함이 없이 분쇄성이 우수하게 제조될 수 있어 화상을 안정되게 제공할수있는 토너 및 그의 제조 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 조 분말과 초미분말이 생기지 않는 효과적인 분쇄 및 분급을 통해 생산할수 있어 우수한 생산성을 나타내는 토너를 제공함에 있다. 더욱이 본 발명의 목적은 볼록킹방지특성이 우수하고 순환 및 저장시 응집이 없기 때문에 저장성이 우수한 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다. 본 발명에 의해, 결합제 수지 및 착색제로 이루어지고, 여기서 결합제수지는 GPC크로마토그램상에서 그것의 테트로히드로푸란(THF)-가용성수지 성분이 5000이하의 분자량영역에서 15%이하이고 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 5%이상인 분자량 분포를 보이고, 5000 내지 10⁵의 분자량 영역내에서 메인피크를 보이며 테트라히드로푸란- 가용성 수지성분의 중량평균 .분자량이 5 x 10⁶이상인 정전화상 연상용 토너가 제공된다.

본발명의 또다른 양상에 따라서 이하로 이루어진 토너의 제조방법이 제공된다 :수지조성물, 착색제 및 유기금속화합물을 혼합하여 혼합물을 얻고, 그 수지조성 물은 적어도 2개의 비닐기 및 카르복실기를 가진 교차 결합제로 형성된 교차결합을 함유한다; 상기 혼합물을 가열하고; 전단력의 작용하에서 수지 조성물내의 고분자량 성분의 분자사슬을 절단하고 가열하에서 카르복실기와 유기 금속화합물 또는 유기금속화합물내의 금속이온 사이에 정전결합을 형성하기위해 혼합물에 전단력을 가하면서 가열된 혼합물을 용융훈련하고; 생성된 혼련 생산물을 냉각하고; 냉각된 혼견 생성물을 분쇄하고; 분쇄한 생산물을 분류하여 토너를 얻는다.

그 토너는 결합제수지 및 착색제로 이루어지고; 여기서 결합제 수지는 GPC 크로마토그램상에서 그 것의 테트라히드로푸란(THF)-가용성 수지 성분은 5000이하의 분자량 영역에서 15%이하이고 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 5%이상인 분자량 분포를 보이고, 5000 내지 10⁵의 분자량 영역에서 메인 피크를 나타내며, 테트라히드로푸란- 가용성 수지성분의 중량평균분자량이 5 x 10⁶이상 이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부도면과 함께 본 발명의 이하의 바람직한 실시예 기술을 고려하면 보다 명확해질 것이다.

[발명의 상세한 설명]

우선 본발명의 토너에 사용되는 결합제수지가 기술된다.

결합제수지 또는 본발명에서 사용되는 다른 수지의 THF(테트라히드로푸란) 용해성 성분의 분자량분포는 이하의 방법으로 GPC(겔 침투 크로마토그래피)에 의해 얻어진 크로마토그램을 기초로 하여 측정될 수 있다.

GPC시료는 이하와같이 제조된다.

수지성 시료를 THF내에 위치시키고 여러시간(예컨대, 5-6시간) 동안 대기시켜 놓는다. 그리고 그혼합물을 수지성재료의 덩어리가 없어질때가지 충분히 교반한후 다시 실온에서 12시간이상(예컨대, 24시간) 동안 대기시켜 놓는다. 이 경우에 THF로 시료를 혼합한 후 THF내에서의 대기가 완료할때까지의 총시간이 적어도 24시간(예컨대, 24-30시간)이 걸린다.

그후, 그혼합물을 0.45-0.5미크론의 공극크기를 가지는 시료처리필터(예컨대, 토소 주식회사 제품, "Majshoridisk H-25-5"; 및 져먼 사이언스 저팬 주식회사 제품, "Ekjkurodisk"를 통과시켜서 GPC시료로서의 여액을 회수한다.

시료농도는 0.5-5mg/mℓ범위내의 수지농도를 나타내도록 조정된다.

본발명의 토너내에 포함된 결합제수지는 실온에서 5mg/mℓ의 농도로 측정 하였을때 본발명의 효과를 나타내기 위해서는 상기 필터 처리로 회수하였을때 THF불용성수지함량이 바람직하게는 10중량 % 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 가장 바람직하게는 실질적으로 제로이어야 한다.

GPC장치에서 컬럼은 40℃ 가열챔버내에서 안정화시키고, 테트라히드로푸란(THF) 용매를 Im /min의 속도에서 상기 온도하에서 컬럼을 통해 흐르게 하고 약 100㎕의 GPC 시료용액을 주입시킨다. 시료 분자량 및 그것의 분자량분포의 확인은 여러가지 단일분산 폴리스티렌 시료를 사용하여 얻어지고 계산수에 대한 분자량의 로그자를 가진 검정곡선율 기준으로하여 수행한다.

검정곡선을 만들기위한 규격 폴리스티렌 시료는 약 10²내지 10⁷범위내의 분자량을 가지는 예컨대 토소 주식회사 또는 쇼와덴코주식회사 제품 일수가 있다. 적어도 10개의 규격 폴리스티렌 시료를 사용하는것이 적당하다. 검출기는 RI(refractive index)검출기를 사용할수있다.

정확한 측정을 위해서는 시판되는 여러가지 폴리스티렌 겔 컬럼의 조합으로서 컬럼을 선정하는 것이 적당하다. 그것의 바람직한 예로서는 Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 및 800P의 조합; 또는 TSK 겔 G1000H(H_XL), G2000H(H_XL), G3000H(H_XL), G4000H(H_XL), G5000H(H_XL), G6000H(H_XL), G7000H(H_XL) 및 토소 주식회사 제품의 TSK가드컬럼의 조합이 있을 수 있다.

GPC 크로마토그램상에서 5000이하의 분자량을 가진 성분 및 5 x 10⁶이상의 분자량을 가진 성분의 함량은 시료수지의 총 분자량 영역의 적분치에 대한 5000이하의 분자량 및 5 x 10⁶상의 분자량 각각의 적분치 비율을 계산하여 측정된다. 또한 5000이하 (또는 5x10⁶이상)의 분자량을 가진 성분의 함량은 대응하는 분자량 영역의 GPC크로마토그램을 절단하고 총분자량영역을 커버하는 GPC 크로마토그램의 중량에 대한 그들의 중량비율을 계산함으로써 측정하는것이 가능하다. 보다 구체적으로는 예를들면 제1-3도에서 보여주는 GPC 크로마토그램내의 줄친부분의 면적비율 또는 중량비율을 측정함으로써 5000 이하 및 5 x 10⁶이상의 분자량을 가진 수지성분의 함량을 각각 얻을수 있다. 본발명의 결합제 수지는 GPC크로마토그램을 기준으로한 분자량 분포의 관점에서 5000이하의 분자량을 가진 수지조성물이 15% 이하, 바람직하게는 2-14%, 더욱 바람직하게는 3-13% 함유하는것을 특징으로 하고 이로써 결과 토너는 향상된 블로킹 방지성, 제조시 분쇄기 내벽에 용융점착이 없음, 토너 운반부재 또는 감광성 부재에의 용융점착 또는 막형성이 없음 및 향상된 저장성을 구비하게 된다. 또한 결합제수지는 과도한 분쇄를 방지하여 초미분말 및 굵은분말의 발생을 억제하고 토너생산시 생산효율성을 중가시키며 더나아가 양호한 현상특성을 보여주는 토너를 제공할수 있다.

5000이하의 분자량을 가지는 수지성분은 현저한 분자량 의존성을 나타내는 유리전이점(Tg)을 가지기 쉽다.

따라서, 만약 이 수지성분이 큰 비율로 함유되면 결합제수지는 마치 자신의 통상 측정되는 Tg보다 낮은 Tg를 가져 Tg로 예상되는 성능을 충족시키지 못한다. 예를들면, 감광성 부재상의 세척부가 많은 마찰열을 발생시키는 고속 시스템에서 토너의 막형성과 용융 점착이 일어나기 쉽다.

또한 토너가, 장시간 계속해서 생산될 경우 분쇄 생성물의 용융점착이 분쇄기 내부에서 일어날 수 있다. 또한 토너는 저장 또는 수송시에 토너 용기내에서 덩어리를 이루기 쉽다.

이것은 토너의 블로킹 방지 특성이 5000이하의 분자량을 가진 수지성분이 큰 비율로 함유될 경우 저하되고 토너가 용량이 1kg인 대형 토너 용기에 보관될 경우 상당한 토너 그자체의 중향을 받기 때문이다.

5000 이하의 분자량을 가지는 수지성분은 용융반죽된 생산물에 토너생산시 특별하게 향상된 분쇄성을 제공한다.

그러나 과량으로 함유되면 토너의 생산에서 과도한 분쇄성을 제공하여 초미분말 및 낮은분류 효율성의 결과를 초래하여 생산성이 저하된다.

불충분하게 분류된 초미분말을 함유하는 토너는 토너보충의 반복을 통해서 그러한 초미분말의 함량이 점진적으로 중가하게되고 증가된 초미분말은 정전기력때문에 마찰전기토너하전부재에 부착하여 토너의 마찰전기적 하전을 방해하기 때문에 낮은 화상밀도 및 흐림을 야기시킨다.

한편, 분자량이 5000이하인 그러한 수지 성분은 토너 생산에 필요한 분쇄 성을 향상시키고 토너점도를 부분적으로 저하시킴으로써 토너 정착성을 개선시키기 위해 지금까지 사용되어 왔다. 따라서 그러한 성분은 함유될수 있고 2%이상 함유되면 그러한 효과를 기대할수 있다.

본 발명에 사용되는 토너결합제 수지는 적어도 5%, 바람직하게는 7-30%, 특히 바람직하게는 8-25%의 율로 5 x 10⁶이상의 분자량을 가진 수지성분을 함유하는 것에 특징이 있다. 분자량이 적어도 5 x 10⁶이상인 수지성분은 탁월한 박리성을 나타내고 고온에서 토너의 유동성을 적당히 억제하여 이 성분은 효과적으로 오프세트 방지 특성을 개선하고 정착기 세척부재로 부터 토너가 흘러내리는 것을 방지하는 작용을 한다. 종래의 토너에는 이 성분이 거의 함유되어 있지 않아 토너의 흘러내림을 효과적으로 방지 할 수 없다.

5 x 10⁶이상 분자량을 가진 수지성분이 5%이하이면, 토너의 흘러내림 방지성은 불충분하기 쉽다. 30%를 초과하면 토너는 용융시 용이하게 변형하지 않아 정착에 불리하고 또한 정착을 위한 적당한 분자량 범위의 성분이 줄어들어 다시 정착성 개량에 나쁜 영향을 준다.

종래 기술로서, 결합제수지내에 겔성분(즉, 결합제수지가 톨루엔중에 용해되거나 분산될때 치밀한 교차결합된 망 조직 또는 큰 분자량때문에 80메시 또는 200메시의 체를 통과할수없는 성분)을 병합하여 고무탄성을 가진 토너를 제공하는것은 알려져 있다. 본 발명에서 사용되는 적어도 5 x 10⁶이상 분자량을 가진 THF-가용성 수지성분은 그런 겔 성분보다 더 큰 교차결합 망조직과 더 작은 교차결합을 갖고 있어, 중합체 분자는 약간 가동적인 상태에 있고 토너의 변형을 과도하게 방해하거나 정착을 방해하지 않는다.

10⁵내지 5×10⁶범위의 분자량을 가진 수지성분은 최대 35% 특히 10-30%인것이 바람직하다.

이 분자량 범위의 성분은 고온 오프세트(고온에서 토너가 정착로울러에 점착하는것)를 막는 오프세트방지성을 개량하는데 효과적인 성분으로 작용한다.

그러나 다량으로 함유될때에도 토너의 흘러내림방지효과는 거의 나타내지 않는다. 한편 5 x 10⁶이상의 분자량을 가진 상기 성분은 필수적이고 토너의 흘러내림방지에 큰 효과를 나타낸다.

따라서 10⁵내지 5 x 10⁶의 분자량 범위에 있는 성분은 정착성을 개선시킬 수 없을뿐아니라 토너의 흘러내림을 방지할수있는 성분이 아니다.

그러므로 이 성분은 높은 비율로 함유될 필요가 없다.

10⁵내지 5 x 10⁶범위의 분자량을 가진 수지성분은 원칙적으로 중간분자량 성분과 5 x 10⁶이상의 분자량을 가진 초고분자량 성분을 연결하는 성분으로 작용하며, 오프세트방지성분과 정착성분을, 결합수지 중에서 균일화하는 역할을 하여 토너내 착색제 및전하제어제와 같은 내부첨가제가 토너에 분산되는 것을 도우는 역할을 한다.

이런 까닭으로 이러한 분자량 범위에 있는 수지 성분은 10-30%의 비율로 함유되는것이 바람직하다. 종래의 토너에서 10⁵내지 5 x 10⁶의 분자량을 가진 성분은 오프세트 방지특성을 제공하기 위해 사용 되어왔다.

이 성분은 오프세트를 방지하는데 실제로 효과적이지만 토너의 흘러내림을 방지하는데는 효과적으로 작용하지 못한다.

본 발명의 결합제수지는 5000내지 10⁵분자량 범위 특히 10⁴내지 5 x 10⁴범위에서 주피이크(최고피이크)를 보이는것이 특징이다.

몇개의 피이크가 있는 경우에는, 주피이크의 반이상의 높이를 가진 부피이크가 5000내지 10⁵의 분자량 범위에 있는것이 또한 바람직하다.

최대 10⁴의 분자량을 가진 성분은 토너제조시 토너재료의 분쇄성을 개량시키는 성분역할을 하고 5000내지 10⁵의 분자량 범위의 성분은 토너의 정착성을 개선시키는 성분이다.

이들 성분을 결합수지내에 큰 비율로 또한 균형성이 양호하게 배합시키기 위해서는, 결합수지는 상술한 분자량 범위에 주 피이크를 나타낼 필요가 있다. 그결과 토너제조시 토너재료의 양호한 분쇄성 및 겸하여 토너의 양호한 정착성을 얻는것이 가능하다. 용적성분이 되도록 5000내지 10⁵의 분자량 범위의 성분이 적어도 40%, 더 바람직하게는 적어도 45%의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 이 범위에 있는 단일피이크가 10⁴내지 5 x 10⁴의 범위에 존재하는 것도 바람직한 양태이다.

주 피이크가 분자량 5000이하에 있으면, 최대 5000의 분자량을 가진 성분이 15%이상인 상기 경우에서와 같은 곤란이 일어난다.

주 피이크가 10⁵이상의 분자량에 존재하면 충분한 정착성과 분쇄성을 얻을 수 있다. 주피이크가 있는 분자량이 약 5 x 10⁴을 초과하기때문에 토너 재료의 분산성은 점차 낮아지기 시작한다.

본 발명에 따른 토너의 결합제 수지의 특성은 그것의 GPC 크로마토그램을 기준으로 측정하였을때 적어도 5 x 10⁶, 바람직하게는 6 ×10⁶-2 ×10⁷중량평균분자량(Mw )을 가진다는 것이다.

Mw가 적어도 5 x 10⁶이면 초 고분자량 지역까지 고분자량 지역을 포함하는 분자량 분포가 완만하게 연결되어있고 오프세트 방지에 효과적인 적어도 5 ×10⁶의 분자량을 가진 수지성분이 충분한 양으로 충분히 넓은 범위에서 함유된다.

적어도 5 x 10⁶인 Mw라는것은 분자량이 5 x 10⁶인 수지성분이 큰 비율로 함유되어 있다는것을 의미하는 것이 아니라 그 이상의 분자량을 가진 수지 성분들이 넓은 분포로 포함되어 있다는 뜻이다.

바꿔 말하면 GPC 크로마토그램은 높은 피이크를 나타내는것이 아니라 5 ×10⁶또는 그 이상의 분자 량 부근에서 넓은 분포를 나타낸다.

결과적으로 다른 수지 성분과 관련되도록 작용하는 효과적인 양의 수지성분이 함유되고 따라서 토너 에 대한 내부 첨가제가 잘 분산될수 있다.

5 x 10⁶미만의 Mw는 불충분한 오프세트 방지성을 나타낼수 있다.

한편 2 ×10⁷을 넘는 Mw는 토너, 정착실패 또는 내부 첨가제의 분산실패를 초래할 수 있다. 결합제 수지는 효과적인 양의 정착성 증강 성분과 분쇄성 향상 성분을 함유하기 위해서, GPC 크로마토그램을 기준으로 계산하였을때 4 ×10⁴이하, 더욱 바람직하게는 3 ×10⁴이하, 특히 바람직하게는 2.5 x 10⁴의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 것이 더욱 바람직하다.

상기 언급한 각 성분들을 균형좋게 함유하고 각 성분들이 효과적으로 그 기능을 나타내도록 하기 위해서, 결합제수지는 Mw/Mn비로 나타내었을때 125이상, 더욱 바람직하게는 적어도 170의 넓은 분자량 분포를 가지는 것이 바람직하다.

결합제 수지는 토너의 흐름방지 기능을 가진 초고분자량 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로 결합제 수지는 GPC크로마토그램을 기준으로하여 적어도 2 ×10⁷의 Z-평균 분자량(Mz)을 가지는것이 바람직하다. 초고분자량 성분이 균형좋게 함유되기 위하여 결합제 수지는 40이하, 더욱 바람직하게는 5-30의 Z-평균분자량/중량평균분자량(Mz/Mw)비를 가지는 것이 바람직하다. Mz/Mw비가 40을 넘을 경우 초고분자랑 성분은 함유되지만 그 비율은 상당히 감소되고, 따라서 토너흐름방지 효과를 충분히 나타낼수 없게 된다. 한편, GPC시료 제조를 위한 여과에 의해 제거되는 가교 결합 성분이 증가될 경우 충분한 정착성이 손상되기 쉽다.

Mz/Mw비가 5미만이면 결합제 수지의 THF-가용성 함량은 초고분자량측에서 충분한 넓이를 나타낼수 없어 토너흐름방지효과와 토너 정착성간의 균형이 손상될수 있다.

여기서 언급한 평균분자량 Mn, Mw 및 Mz는 고속 액체크로마토그래프("150C", 워터스사제)에서 약 5mg/mℓ의 수지농도로 시료와 컬럼의 조합("Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 및 8000", 쇼오와 덴꼬 사제)을 사용한 GPC에 의해 얻은 GPC 크로마토그램을 기준으로 한다.

Mn, Mw 및 Mz의 계산에 대한 적분을 예컨대 약 0.3분의 보유시간 증가에서 수행하였다.

본 발명에 사용되는 결합제 수지는 JIS K-0070에 따라 측정한 산가(이하 "JIS 산가"또는 단지 "산가"로 표현함)가 2-100mgKOH/g, 더욱 바람직하게는 5-7Omg KOH/g이다. 그것의 산가때문에 결합제 수지는 정착 로울러에 대해 증가된 박리성을 가진 토너를 제공한다. 산가가 2mgKOH/g 이하이면 이하 기재하는것처럼 재-가교결합을 충분히 초래할수 없다.

산가가 100mgK0H/g을 넘으면 토너 전하 조절을 효과적으로 행할수 없어 환경 조건에 따라 현상특성에 변동을 일으키기 쉽다.

산 무수물기에 기인한 산가가 10mgKOH/g이하, 더욱 바람직하게는 6mgkOH/g 이하인것이 바람직하다. 산 무수물기로 인한 산가가 10mgKOH/g을 넘을 경우 혼련시에 격렬한 재가교결합이 초래되어 과도한 가교결합과 중합체 분자쇄의 이동의 방해로 인한 정착성의 저하가 일어나기쉽다.

또한 결합제 수지에 있어 가교결합도의 조절이 힘들게 된다.

이것은 산무수물 기가 기타 산 기보다 반응성이 풍부하기 때문이다.

적어도 5 x 10⁶인 분자량을 가진 수지성분이 산가를 가지고 중합쇄중에 산기를 제공하는 극성기가 토너에 내부적으로 첨가된 자성물질, 안료 및/또는 염료중의 극성기와의 수소결합으로 제공되는 친화성으로 인해 약한 결합을 형성할 수 있으면, 고온에서 토너의 유동성을 적당히 억압하여 토너의 흐름 방지성과 토너의 정착성을 양립할 수 있도록 만족시킬수 있다.

산 무수물기가 과도하게 함유되면 가교결합은 GPC시료용액을 제조하기위한 필터를 통과할수 없는 불용성 성분을 제공하는것을 촉진하므로 GPC 크로마토 그램에서 관찰될 수 없다.

산무수물기를 가진 비닐중합체를 얻기위해 산무수물 단량체를 사용하는 종래 중합 방법외에 예컨대 하기 방법을 사용할수 있다. 디카르복실산 또는 카르복실산 모노에스테르 따위의 단량체를 사용하는 용액 중합에서, 결과의 비닐(공) 중합체중의 디카르복실산기 또는 디카르복실산 모노에스테르기 중의 일부를, 중합후 용매를 중류제거하기위해 조건을 조절함으로써 무수물기로 변환시킬수 있다.

그위에 벌크 중합 또는 용액중합에 피해 얻어진 비닐공중합체를 열처리함으로써 그런 디카르복실산기 및 디카르복실산 모노에스테르기를 무수물기로 변환 시키는것도 가능하다. 그런 무수물기의 일부는 알코올과 같은 화합물과 반응되어 에스테르화 될수있다.

역으로, 위에서 얻은 비닐공중합체의 가수분해를 통해 개환시켜 그런무수물기의 일부를 디카르복실산기로 변환시키는 것도 가능하다.

다른한편, 그런 디카르복실산 모노에스테르 기를 포함하는 비닐단량체를 사용하여 현탁중합 또는 유화중합에 의해 얻어진 비닐공중합체의 디카르복실산 모노에스테르기는 열처리에 의해 무수물기로 또는 가수분해에 의해 디카르복실산기로 변환될수있다. 벌크 중합 또는 용액 중합에 의해 얻어진 그런 비닐 공중합체가 비닐 단량체에 용해되고 얻어진 혼합물이 현탁중합 또는 유화중합을 받으면, 무수물기의 일부가 개환을 일으켜 중합체중에 디카르복실산 기를 남길수있다.

이경우 다른 수지를 비닐단량체에 혼합시키는것이 가능하다.

얻어진 수지는 무수화, 개환 또는 에스테르화를 위해 열, 약알칼리성물 또는 알코올로 처리될수 있다.

디카르복실산 기를 가진 비닐단량체 및 디카르복실산 무수물 기를 가진 비닐단량체는 교대공중합체를 형성하는 강한경향을 갖고있다.

이런이유로 무수물기 또는 디카르복실산 기와 같은 작용기를 그속에 불규칙하게 함유하는 비닐 공중합체를 얻기 위해서는 적당한 방법으로 디카르복실산 모노에스테르를 사용하는 중합법을 채택하는것이 가능하다.

디카르복실산 모노에스테르를 사용하는 중합법을 통하여 얻은 결합제 수지는 그안에 카르보닐기, 무수물기 및/또는 디카르복실산 기를 함유하여 균일한 가교결합을 그안에서 초래할수 있다.

중합체내 무수물기의 생성 또는 소거는 IR분석에 의해 확인할수있는데, 그 이유는 무수물기는 대응하는 산기 및 에스테르기로부터 높은 파수쪽으로 이동된 IR흡수피이크를 제공하기 때문이다.

산무수물기로 인한 산가는 예컨대 JIS산가 측정과 가수분해를 통한 산가 측정을 합하여 측정되는 값이다(총 산가 측정).

예컨대 JIS산가측정은 이론치(산무수물 1몰이 해당하는 디카르복실산과 동일한 산가를 제공한다는 가정에 기초를 둔)의 약 50%인 산 무수물의 산가를 제공한다.

다른한편 총산가 측정은 거의 이론치와 동일한 산가를 제공한다.

따라서 총 산가와 JIS 산가의 차는 산무수물인 경우 약 50%이다.

그래서 수지 g당 산 무수물기로 인한 산가는 수지의 총산가와 JIS 산가의 차를 2배함으로써 얻어질 수 있다.

JIS 산가 측정방법을 이하에 설명한다.

시료수지 2 내지 10g을 칭량하고 200내지 300㎖ 엘렌마이어 플라스크에 담고, 에탄올/벤젠(=1/2) 혼합물을 거기 가하여 수지를 녹인다.

수지가 쉽게 녹지 않으면 소량의 아세톤을 가한다.

얻어진 용액을 페놀프탈레인을 지시약으로하여 미리표준화된 N/10 KOH/알코올 용액으로 적정한다.

다음식을 기초로 하여 KOH/알코올 용액의 소모량으로부터 산가를 계산한다.

산가=KOH/알코올의 용적(mℓ)x N x 56.1/시료중량

상기식에서 N는 N/IO KOH/알코올 용액의 농도계수이다.

본 발명에 사용된 결합수지의 총산가는 다음 방식으로 측정한다.

2g양의 시료수지를 30mℓ의 디옥산에 녹이고 10mℓ의 피리딘, 20mg의 디메틸 아미노피리딘 및 3.5mℓ의 물을 거기 가하고 4시간동안 열환류시킨다. 냉각후 페놀프달레인을 지시약으로 사용하여 THF(테트라히드로푸란) 중의 1/1 ON-KOH 용액으로 얻어진 용액을 중성이 되기까지 적정하여 산가를 측정하는데 이 값이 총산가(B) 이다.

상술한 THF중의 1/10N-KOH용액은 다음과 같이 만든다.

먼저 1.5g의 KOH를 약 3ml의 물에 녹이고 거기에 200ml의 THF 및 30ml의 물을 가하고 다음에 교반한다.

방치후, 예컨대 용액이 분리되면 소량의 메탄올을 가하여 또는 용액이 흐리면 소량의 물을 가함으로써 균질 청징용액을 형성시킨다.

그런뒤 그렇게 얻어진 1/10N-KOH/THF용액의 농도계수를 1/10N-HCI 표준액에 의해 표준화한다.

본 발명에 사용되는 결합수지는 예컨대 다음 방식으로 제조한다.

2000내지 2×10⁴의 분자량 범위에 주 피이크를 가진 중합체 또는 공중합체(A-1)를 용액중합, 벌크 중합, 현탁중합,유화중합, 블록공중합 또는 그라프트 중합에 의해 제조한다.

그런뒤 중합체 또는 공중합체(A-1)를, 0.5내지 20중량%, 바람직하게는 1내지 15중량%의 카르복실기- 함유 비닐 단량체를 함유하는 중합성 단량체 혼합물내에 용해시키고, 현탁 중합하여 GPC 크로마토그램상에서 5000내지 10⁵의 분자량 범위에 주 피이크를 보이고 겔성분(THF 불용물)을 함유할수 있는 중합체 또는 공중합체 조성물(B-1)을 제조한다.

조성물(B-1)을 중합체 또는 공중합체중의 카르복실기와 반응성인 금속함유 화합물과 함께 전단력의 작용하에 용융혼련하여, 수지중의 심하게 교차결합된 중합체 부분을 절단하고 재교차결합을 위해 금속함유 화합물과 반응되게하여 본발명에 특징적인 분자량 분포를 나타내게 한다.

이공정은 토너제조시와 동시에 수행될수있고 그리하여 용융혼련은 자기물질 또는 착색제의 존재하에 행해질수 있다. 중합체 망조직의 절단으로 인해 발생된 열 작용하에 재교차결합이 효과적으로 일어나게 할수있다.

본 발명에 따라 결합수지를 제조하는 선택적 방법으로서, 0.5내지 20중량%, 바람직하게는 1내지 15중량%의 카르복실기 함유 비닐단량체를 함유하는 중합성 단량체 혼합물을 현탁중합시켜 GPC 크로마토그램상에서 5000내지 10⁵의 분자량 범위에 주피이크를 가지는 겔분을 함유할수있는 중합체 또는 공중합체(B-2)를, 및 용액중합, 벌크중합, 현탁중합, 블록공중합 또는 그라프트 중합에 의해 2000내지 10⁵의 분자량 범위에 주피이크를 가진 중합체 또는 공중합체(A-2)를 재조하고, 용융혼련에 의해 중합체 또는 공중합체(B-2)와 중합체 또는 공중합체(A-2)를 혼합하는것이 가능하다.

카르복실기 또는 카르복실 유도체기를 갖고 있고 용액중합, 벌크중합. 현탁중합, 유화중합등에 의해 얻어진 적어도 10⁵의 분자량 범위의 주성분을 가진 중합체 또는 공중합체(B-3)를 중합체 또는 공중합체(A-1) 또는 중합체 또는 공중합체(A-2)와 용액중합후의 용제중에서 혼합하고 그혼합물을 용융혼련하는 것도 또한 가능하다.

중합체 또는 공중합체(B-3)와 중합체 또는 공중합체(A-1) 또는 중합체 또는 공중합체(A-2)와의 혼합물을 용융 훈련하는것도 가능하다.

상기한 수지중의 각 중합체 또는 공중합체가 5000내지 5 x 10⁴의 범위에 주 피이크를 갖고있으면, 피이크들이 서로 중첩하도록 중합체 또는 공중합체를 제조하는것도 또한 바람직한 양태이다.

마찬가지로, 본발명에 불리한 영향을 미치지않는 정도내에서 이와같이 제조된 중합체 또는 공중합체 수지는 비닐수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시수지, 폴리아미드, 폴리비닐부틸, 로진, 변성로진, 테르펜수지, 페놀수지, 지방족 또는 지환족 탄화수소수지, 방향족 석유 수지, 할로파라핀 또는 파라핀 왁스 따위의 또다른 수지와 혼합할수 있다.

중합체 또는 공중합체(A-1) 및/또는 중합체 또는 공중합체(A-2)가 카르복실기 또는 그의 유도체기를 함유하게 할수도 있다.

본 발명에 사용되는 중합체 또는 공중합체는 블록 공중합체 또는 그라프트 공중체일수 있다.

벌크 중합에서는, 고온에서 중합을 행하여 종말반응을 촉진시킴으로써 저분자량 중합체를 얻는것이 가능하지만 반응 조절이 어려울수있다는 문제점이 있다. 용액중합에서는, 사용되는 용제에 따라 래디칼 사슬전달작용을 이용하여 또는 중합개시제 또는 반응온도를 선정함으로써 온건한 조건하에서 저 분자량 중합체 또는 공중합체를 얻는것이 가능하다.

따라서, 본발명의 결합수지에 사용되는 저분자량 중합체 또는 공중합체를 제조하기 위해서는 용액중합이 바람직하다.

용액중합에 사용된 용제는 예컨대 크실렌, 톨루엔, 큐멘, 셀로솔브 아세테이트, 이소프로필 알코을 및 벤젠을 포함한다. 스티렌 단량체 혼합물에 대해서는 크실렌, 톨루엔 또는 큐멘을 사용하는것이 바람직하다.

용제는, 중합에 의해 제조되는 중합체에 따라 적당히 선택될수있다.

중합개시제에는 예컨대 다음것들이 있다.

디-tert-부틸 퍼어옥사이드, tert-부틸 퍼어옥시벤조에이트, 벤조일 퍼어옥사이드 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴).

이들의 일 또는 이종이상을 100중량부의 비닐단량체당 적어도 0.05중량%, 바람직하게는 0.1 내지 15중량부의 율로 사용할수 있다.

반응온도는 사용된 용제와 개시제 및 제조되는 중합에 또는 공중합체에 좌우되지만 70내지 230℃의 범위가 적당할것이다.

용액중합에서는 용제 100중량부당 30 내지 40중량%의 비닐단량체(혼합물)을 사용하는것이 바람직하다. 또한 중합완결후 1종 또는 2종이상의 다른 중합체를 용액중에 혼합하는것이 바람직하다.

심하게 교차결합된 고분자량 중합체 성분을 얻기위해서는, 유화중합 또는 현탁중합을 채택하는것이 바람직하다.

이들중, 유화중합법에 있어서는, 거의 수불용성인 비닐단량체를 유화제의 도움으로 미세입자로 수상 중에 분산시키고 수용성 중합개시제를 사용하여 중합시킨다. 이 방법에 의하면, 반응온도의 조절이 용이하며, 중합상(중합체를 그속에 함유할수있는 비닐단량체 유상)은 수상과는 별도의 상을 구성 하므로 종결반응속도는 낮다.

그결과 중합속도는 높고 높은 중합도를 가진 중합체가 쉽게 제조될수있다. 그위에, 중합공정이 비교적 간단하고 중합생성물은 미립자로 얻어지며, 착색제, 전하제어제등의 첨가제가 토너제조를 위해 쉽게 배합될수 있다.

따라서 이방법을 토너 결합수지의 제조에 사용하는것이 유리하다.

그러나 유화중합에서는 첨가되는 유화제는 불순물로서 제조되는 중합체중에 혼입되기가 쉽고, 생성물 중합체를 회수하기위해 염석과 같은 후처리를 행할 필요가 있다. 이점에서는 현탁중합이 더 편리하다.

한편, 현탁중합법에 있어서는, 저분자량 중합체를 함유하는 비닐단량체(혼합물)을 교차결합제와 함께 현탁상태에서 중합시킴으로써 저분자량성분 및 교차결합성분과 균일하게 혼합된 중 또는 고 분자량 성분을 함유하는 균일한 진주 상태의 제품수지 조성물을 얻는것이 가능하다.

현탁중합은 100중량부의 물 또는 수성매질당 최대 100중량부 바람직하게는 10 내지 90중량부의 비닐 단량체(혼합물)를 사용하여 수행되는것이 바람직하다. 분산제에는 폴리비닐알코올, 부분검화형의 폴리 비닐알코올 및 인산칼슘이 있고, 양이 수성매질에 대한 단량체의 양에 영향을 받지만 100중량부의 수성매질당 0.05 내지 1중량부의 양으로 사용되는것이 바람직하다.

중합온도는 50 내지 95℃ 의 범위가 적당한데 사용되는 중합개시제 및 목적 중합체에 따라 적절히 선택된다.

중합개시제는 물에 불용성이거나 난용성이어야하고, 예컨대 벤조일 퍼어옥사이드 및 tert-부틸퍼어 옥시헥사노에이트를 포함할수있고, 100중량부의 비닐단량체(혼합물)당 0.5 내지 10중량부의 양 만큼 사용된다.

본 발명의 결합수지를 제공하는데 사용될 비닐단량체에는 다음 것들을 포함한다. 스티렌; o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-페닐스티렌, p-클로로스티렌, 3,4-디클로로 스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, P-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, 및 P-n-도데실스티렌과 같은 스티렌 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 이소부틸렌과 같은 에틸렌성 불포화 모노올레핀: 염화비닐, 염화비닐 리덴, 브롬화 비닐 및 플루오르화 비닐과 같은 할로겐화비닐; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐 및 벤조산 비닐과 같은 비닐에스테르; 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 프로필, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산 이소부틸, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산 도데실, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 스테아릴, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 디메틸아미노에틸 및 메타 크릴산 디에틸아미노에틸과 같은 메타크릴산 에스테르; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 이소부틸, 아크릴산 프로필, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산 도데실, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 스테아릴, 아크릴산 2-클로로 에틸 및 아크릴산 페닐과 같은 아크릴산 에스테르; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르 및 비닐이소부틸에테르와 같은 비닐에테르; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤 및 메틸 이소프로페닐케톤과 같은 비닐 케톤; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌 및 N-비닐피롤리돈과 같은 N-비닐 화합물; 비닐 나프탈렌: 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 및 아크릴아미드와 같은 아크릴산유도체 또는 메타크릴산 유도체: 상기 α,β- 불포화산의 에스테르 및 상기 2가산의 디에스테르. 이들 비닐 단량체는 단독으로 또는 2또는 그이상의 종의 조합으로 사용될수있다.

카르복실기-함유 비닐단량체나 카르복실 유도체기- 함유비닐단량체의 예는 다음과 같다 : 불포화이염기산, 즉 말레산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸마르산 및 메사콘산; 불포화이염기산 무수물, 즉 말레산무수물, 시트라콘산무수물, 이타콘산무수물, 알케닐숙신산무수물; 불포화 이염기산의 반에스테르 즉 모노메틸말레에이트, 모노에틸말레에이트 모노부틸말레에이트, 모노메틸 시트라코네이트 모노메틸 시트라코네이트, 모노부틸 시트라코네이트, 모노메틸 이타코네이트, 모노메틸 알케닐숙시네이트, 모노메틸 푸마레이트 및 모노메틸 메사코네이트; 불포화 이염기산 에스테르, 즉 디메틸말레에이트와 디메틸 푸마레이트 또한 다음과 같은 것들이 사용될수있다 : α,β-불포화산, 즉 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 및 신남산; α,β-불포화산 무수물, 즉 크로톤산무수물 신남산무수물; 상기 α,β-불포화산과 저급지방산의 반응으로 생긴 무수물; 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐아디프산, 이들산의 무수물과 모노에스테르, 이들중 본원발명에서 사용되는 결합제 수지를 공급하기 위한 단량체로서는 α,β-볼포화 이염기산, 즉 말레산, 푸마르산, 숙신산의 모노에스테르를 사용하는것이 바람직하다. 교차결합 단량체는 주로 둘 또는 그이상의 중합가능한 이중결합을 갖는 단량체일 수 있다.

본원발명에 사용된 결합제 수지는 바람직하게는 아래에 열거할 교차결합 단량체를 사용하여서 얻어지는 교차결합구조를 포함할수있다.

방향족 디비닐 화합물,즉 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌; 알킬쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합물; 즉 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌 클리콜 디아크릴레이트, 1,4-부탄디을 디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 에테르 결합을 포함하는 알킬쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합물, 즉 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜# 400 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 #600 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 방향족기와 에테르 결합을 갖는 쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합몰, 즉 폴리옥시에틸렌(2)-2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판디아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)-프로판디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 폴리에스테르-형 디아크릴레이트 화합물 즉 만다(니혼 가부시끼가이샤제)라는 상품명으로 알려진 화합물, 다기능의 교차결합제, 즉 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸에탄트리 아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트, 올리고에스 테르아크릴레이트, 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 트리알릴 시아누레이트와 트리알릴 트리멜리테이트.

이들 교차결합제는 바람직하게는 다른 비닐단량체성분 100 중량부당 약 0.01-5중량부, 특히 약 0.03-3중량부 정도로 사용된다.

위에 언급된 교차단량체중 방향족 디비닐 화합물(특히, 디비닐벤젠)과 방향 족기와 에테르 결합을 갖는 쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물은 정착특성과 오프세트 방지 특성면에서 토너 수지에 적절하게 사용될수 있다.

본원발명의 수지 성분과 반응가능한 금속- 포함 화합물은 다음의 금속이온을 포함하는 것들이다 : 2가 금속이온, 즉 Ba²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Hg²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺및 Zn²⁺; 3가 이온, 즉 Al³⁺, Sc³⁺, Fe³⁺, Ce³⁺, Ni³⁺, Cr³⁺및 y³⁺,

상기 금속화합물 중, 유기금속화합물은 중합체내에서 혼화성 또는 분산성이 우수하여 중합체나 공중합체에서 균일하게 교차결합반응을 유발하므로 탁월한 결과를 낸다.

유기금속화합물중 증발과 승화가 잘되는 유기화합물을 리간드나 반대이온으로서 갖는 화합물이 바람직하게 사용된다.

금속이온과 배위결합이나 이온쌍을 이루는 유기화합물중 위에서 언급한 성질을 갖는 화합물은 다음과 같다 : 살리실산과 그 유도체, 즉 살리실아미드, 살리실아민, 살리실알데히드, 살리실로살리실산 및 디-tert-부틸살리실산; β-디케톤, 즉 아새틸아세톤 및 프로피오닐아세톤; 저분자량 카르복실산염, 즉 아세테이트와 프로피오네이트.

유기금속 착체가 금속각체라면, 그것은 토너입자의 전하 조절제로 작용할 수도 있다.

이러한 금속착체의 예로서 하기 식( I )로 나타낸 아조금속착체가 있다 :

여기서 M은 배위중심금속을 나타내며 배위결합수가 6인 SC, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe 따위의 금속원소를 포함하고, Ar은 니트로, 할로겐, 카르복실, 아닐라이드, 1-18개의 탄소원자를 갖는 알킬과 알콕시로 치환될 수 있는, 페닐 또는 나프틸따위의 아릴기를 나타내고; X,X', Y와 Y'는 각각 -0-,-CO- -NH- 또는 -NR-을 나타내고 (여기서 R은 1-4탄소원자를 갖는 알킬을 나타낸다); A는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다. 이러한 타입의 착체의 구체적인 예로는 다음과 같은것들이 있을수 있다.

[착제 I-1]

[착제 I-2]

[착제 I-3]

[착체 1-4]

[착제 I-5]

[착체 1-6]

다음의 식(ll)로 나타낸 유기금속작체는 음 전하률 띄며 본원발명에서 유기금속화합물로서 사용될수 있다.

여기서 M은 배위중심금속으로서, 배위결합수가 6인 Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe 따위를 갖는 금속원소를 포함한다 ; A는(알킬따위의 치환기를 가질수 있는),

(X는 수소, 할로겐, 알킬 또는 니트로를 나타낸다),

(R은 수소 C₁,-C₁₈, 알킬 또는 C₁,-C₁₈, 알케닐을 나타낸다); Y는 반대이온, 즉 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다; Z는 -0- 또는 -CO ·0-를 나타낸다.

위에서 언급된 유기금속화합물은 하나로 또는 2 또는 그이상 구성분의 조합으로서 사용될수있다.

토너 입자에 첨가하는 유기금속 화합물의 양온 사용된 결합제수지의 종류, 담채의 사용유무, 토너의 착색제, 수지와 반응하는 금속화합물의 반응성에 따라 다양하지만, 일반적으로는 반응하지 않는 부분을 포함한 결합제 수지의 0.1-10중량%이고 바람직하기는 0.1-1중량% 이다.

저 고정롤러 압력은 소형의 복사기나 프린터에 사용되기 때문에, 과도한 재교차결합은 낮은 정착성을 유발한다. 따라서 반응성 금속 화합물의 양은 결합제수지의 1중량% 이하가 바람직하다.

위에서 언급된 유기금속착체 또는 유기금속염은 뛰어난 혼화성과 분산성을 가지므로 특히 용융 혼련시에 결합제 수지와 반응시 안정된 대전성을 지닌 토너를 제공해준다.

위에서 설명한 바와 같이, 교차결합 성분으로서의 유기금속착제 또는 유기 금속염온 전하조절제로도 사용될수 있으나, 필요로한다면 또다른 전하조절제와 함께 사용할수있다. 이러한 또하나의 전하조절제의 예로는 공지된 음전하 조절제가 있다.

이렇게 공지된 음전하 조절제로는 다음과 같은것이 있다 : 위에서 설명한 모노아조 금속착체를 포함하는 킬레이트 화합물과 유기금속착체, 아세틸아세톤 금속착체, 방향족 하이드촉시카르복실산과 방향족 디카르복실산의 유기금속착체.

다른 예로는 다음과 같다 : 방향족 하이드록시카르복실산, 방향족 모노-와 폴리-카르복실산, 또 그들의 금속염,무수물과 에스테르, 비스페놀등의 페놀 유도체. 이들중 모노아조금속 착체가 바람직하다.

양 전하 조절제의 예로서는 니그로신 및 그것의 지방산 금속염 등과의 변성물, 트리부틸벤질암모늄 1-히드록시-4-나프톨술포네이트 및 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트와 같은 4차 암모늄염을 포함하는 오늄염과 포스포늄염을 포함하는 이들의 동족체 및 이들의 레이크 안료; 트리페닐메탄 염료 및 이것의 래이크 안료(예컨대, 포스포텅스텐산, 포스포 몰리브덴산, 포스포텅스텐몰리브덴산, 타넌산, 라우르산, 갈산, 페리시아네이트 및 페로시아 네이트를 포함하는 레이크화제); 고급지방산 금속염; 산화디부틸주석, 산화디옥틸 주석 및 산화디시클로헥실주석과 같은 산화디오르가노주석; 그리고 디부틸 주석 붕산염, 디옥틸주석 붕산염 및 디시클로헥실주석 붕산염과 같은 디오르가노주석 붕산염이 있다.

이들은 단독으로 또는 그 이상의 혼할물로서 사용될 수 있다.

이들 중에서 니그로신 화합물 및 테트라 암모늄염이 특히 바람직하다.

본원발명에 의한 토너는 전하안전성, 현상 특성 및 유동성을 향상시키기 위해서 그와함께 실리카 미세분말과 섞어서 사용하는것이 좋다. 본원발명에서 사용되는 실리카미세분말은 BET방법에 따라 질소흡착에 의해 측정시 30㎡ /g이상, 바람직하게는 50-4OO㎡/g의 비표면적을 갖는다면 좋은 결과를 낳는다. 실리카 미세분말은 토너 100중량부당 0.01-8중량부, 바람직하게는 0.1-5중량부로 첨가할수 있다.

소수성 및/또는 제한된 대전성을 갖게하기 위해서 실리카 미세 분말은 처리제, 즉 실리콘 바니쉬, 개질된 실리콘 바니쉬, 실리콘 오일, 게질된 실리콘 오일, 작용기를 가진 실란커플링제제, 다른 유기실리콘 화합물로 적절히 처리되어 왔다.

둘 또는 그 이상의 처리제를 결합하여 사용하는 방법도 또한 효과적이다. 다른 첨가제도 필요로 한다면 첨가할 수 있는데 다음과 같은 것들이 있다 : 윤활유, 즉 폴리테트라플루오로에틸렌, 스테아르산 아연 또는 폴리비닐리덴 플루 오라이드, 이중 폴리비닐리렌 플루오라이드가 바람직하다; 연마제 즉 산화세륨, 탄화규소 또는 스트론튬 티따네이트 , 이중 스트론튬 티타네이트가 바람직하다; 유동성-부여제 즉 산화티탄 또는 산화알루미늄, 이중, 소수성인 것이 바람직하다 : 항고화재 및 전기전도성-부여제 , 즉 , 카본블랙, 산화아연, 산화안티몬 또는 산화주석.

현상 특성 개량제로서 토너의 극성과 반대되는 극성을 갖는 백색 또는 흑색미세입자를 소량 사용하는것도 가능하다.

고온로울러 정착시 토너의 박리성을 높이기 위해서는 왁스물질 즉 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 저분자량 프로필렌- 에틸렌 공중합체, 미세결정성 왁스, 카르나우바왁스, 사솔(sasol) 왁스 또는 파라핀 왁스의 0.5-5중량%를 토너에 첨가하는것이 또한 바람직하다.

본원발명에 의한 토너는 두 성분 현상제로 사용되도록 담체 분말과 혼합할수 있다. 이 경우 토너와 담체분말은 0.1-50중량%, 바람직하기는 0.5-10중량% 더 바람직하기는 3-5중량%의 토너농도를 제공하기 위해 서로 혼합될수 있다. 이 목적을 위해 사용되는 담체는 공지된 것으로 다음과 같다 :

자성을 지닌 분말, 즉 철분말, 페라이트분말과 니켈분말, 그리고 이들 분말을 수지로 코팅하여 얻은 담체, 즉 플루오르-함유수지, 비닐수지 또는 실리콘수지.

본원발명에 의한 토너는 그것의 입자에 자성물질을 포함하는 자성토너로 구성될수있다. 이 경우 자성 물질은 착색제로 기능할수도 있다.

그 자성물질은 다음과 같다 : 산화철 즉 마그네타이트, 헤마타이트, 및 페라이트; 금속, 즉 절, 코발트 및 니켈, 또 이들금속과 다른금속 즉 알루미늄, 코발트, 구리, 납, 마그네슘, 주석, 아연, 안티몬, 배릴륨, 비스무르, 카드뮴, 칼슘, 망간, 셀레늄, 티타늄, 팅스텐과 바나듐과의 합금; 및 이들 물질의 혼합물.

자성물질은 펑균크기 0.1-2미크론을 가질수 있고, 바람직하기는 0.1-0.5미크론이 좋다. 자성물질은 10킬로에르스텟을 적용시는 오히려 다음과 같은 자기성질을 보일수 있다 : 20-30 에르스텟의 보자력, 50-200emu/g의 포화자성, 2-20emu/g의 잔류자성.

이 자기물질은 수지성분의 100중량부당 20-200중량부, 바람직하게는 40-150중량부의 비율로 토너에 포함될수 있다.

본원발명에 의한 토너는 적합한 안료나 염료가 될수있는 착색제를 포함할수 있다. 안료의 예는 다음과 같다 : 가본블랙, 아닐린블랙, 아세틸렌블랙, 나프톨옐로우, 한사옐로우, 로다민 래이크, 알리자린 래이크, 레드산화철, 프탈로시아닌블루, 인단트렌 블루.

이들 안료는 정착되는 상의 필요한 광학밀도를 제공하기에 충분양으로 사용되고, 결합제 수지 100 중량부당 0.1-20중량부, 바람직하게는 2-10중량부의 비율로 첨가될수있다.

염료의 예는 다음과 같다 : 아조염료, 안트라퀴논염료, 크산텐염료, 메틴염료가 있으며 이들은 결합제수지 100중량부당 0.1-20중량부, 바람직하게는 0.3-10중량부의 비율로 첨가될수 있다.

본원발명에 의한 토너는 다음 과정을 통해 만들어질 수 있다 :

결합제수지, 금속염이나 금속착체 같은 유기금속 화합물, 착색제, 즉 안료, 염료 및/또는 자성물질,그리고 필요로한다면 선택적인 전하조절제와 다른 첨가제를 헨셀믹서나 볼밀같은 블렌더로 충분히 섞고 고온 로울러, 니이더나 엑스트루더로 그 혼합물을 용응 및 혼련하여 수지성 물질을 용융시키고 자성물질, 안료 또는 염료를 거기에 분산시키거나 용해시킨후 혼련된 생성물을 식히고 고체화시킨후 분쇄 및 분류한다.

그렇게 얻어진 토너는 필요로한다면 정전화상을 현상하기 위한 현상제를 제공하기위해 헨셀 믹서 따위의 믹서로 기타 외부 첨가제와 더 혼합할수 있다.

토너 제조를 위한 상기 용융-훈련 단계에 있어서, 고가교결합된 고분자량 수지성분을 격리시키는 것이 또한 가능하다.

고전단력을 가하기 위해 저온 용융상태에서 용융혼련을 시행하여 분리를 효과적으로 할 수 있고, 수지 조성물의 재가교결합은 용융훈련 동안에 가열하에 금속함유 화합물과 함께 실행된다.

예컨대 압출기가 사용되고 전단력을 가하기에 적당한 축 또는 스크류장치가 채택되어 비교적 저온에서 작동되면, 중합체 네트워크를 분리하기 위하여 혼련부를 통하여 혼합물을 통과시킬 때 혼합물에 높은 전단력이 가해지고, 혼합물이 배출 · 냉각될 때 수지와 금속함유 화합물의 반응에 의해 재가교 결합이 일어난다.

이하에서 나타나는 실시예 1에서 사용된 수지조성물 A의 GPC 크로마토그램(차트)은 제1도와 같이 여기서 재생된다. 수지조성물은 GPC샘플 용액이 제조될때 필터에 의해 제거되는 THF-불용분을 포함하고 따라서 GPC에 의해 관찰될 수 없다. 실시예 1에서 사용된 혼련기에 의해 수지조성물 A를 혼련하여 얻어지는 수지조성물의 GPC 크로마토그램은 제2도와 같이 재생된다. 수지조성물은 THF-불용성 수지성분은 포함하지 않고 분리된 고분자량 성분은 크로마토그램상에서 피크로서 나타난다. 더욱이 수지조성물 A와 금속함유화합 물과의 혼련에 의해 얻어진 조성물의 크로마토그램은 제3도와 같이 재생되고 여기서 재가교결합에 의해 형성된 성분은 고분자량측으로 연장된다.

따라서 용융-혼련 동안에 고분자량 분포의 변화는 제 1-3도를 대조하여 확인할 수 있다.

이하에서는 본원발명을 실시예를 기초로 하여 상세히 묘사할것이다.

우선, 토너에 사용될 결합제 수지의 합성예가 설명될것이며, 여기서 수지의 유리전이온도(Tg)은 시차 주사 열량계(DSC)("DSC-7",은 퍼킨-엘머 코오퍼레이션 제품)를 사용하여 다음과 같은 방법으로 측정되었다.

5-2Omg, 바람직하기는 약 10mg의 시료 수지를 정확히 무게를 달아 알루미늄 팬에 둔다(빈 팬을 기준으로 사용함).

측정은 표준온도-표준습도분위기에서 10℃/min의 온도상승속도로 30℃에서 200℃사이의 온도에서 수행된다. 열흡수 메인피크는 일반적으로 40-100℃에서 발견된다. 열흡수 곡선에 기초를 하여 그려보면 첫번째 베이스라인은 메인피크전에 처음형태를 따라 그려지고, 두번째 베이스라인은 메인 피크후 마지막 경사선을 따라 그려진다. 중간라인은 대개 첫번째와 두번째라인으로 부터 같은거리에 실질적으로 평행하게 그려지고, 이로인해 중간라인과 열흡수 곡선은 서로 교차하게 된다.

그 교차점의 온도가 유리전이 온도(Tg℃)로 다뤄진다.

이와같이 측정된 Tg값, 다양한 산가 및 합성예에서 얻어진 결합제수지의 GPC 크로마토그램의 메인피크 위치가 합성예뒤의 표 1에 요약되어있다.

합성예 1

스티렌 70.0중량부

n-부틸 아크릴레이트 25.0중량부

아크릴산 5.0중량부

디-tert-부틸 퍼옥사이드 1.5중량부

상기 조성의 단량체 혼합물을 가열하여 200중량부의 톨루엔에 4시간동안 적가하고, 톨루엔 환류하에 중합을 완결한 후 감압 및 가열(120℃)하에 톨루앤을 제거하여 스티렌 공중합체 수지를 얻었다.

상기 수지 30.0 중량부

스티랜 44.65중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 5.0 중량부

디비닐벤젠 5.0 중량부

밴조일 퍼옥사이드 0.35중량부

디-tert-부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트 0.70중량부

상기 조성의 액체 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올의 0.12 중량부를 포함하는 물 170중량부를 가하고 혼합물을 격렬하게 교반하여 현탁액을 만들었다.

물 15중량부를 포함하고 질소로 퍼어징한 반응용기에 위에서 제조한 현탁액을 넣고, 80 에서 현탁 중합반응율 8시간동안 진행시켰다.

반응완료후, 그 생성물을 여과해내고 물을 제거하고 건조시켜 디비닐벤젠과 가교결합한 스티렌 공중합체를 함유한 수지조성물을 얻었다.

합성예 2

스티렌 70.0중량부

n-부틸 아크릴레이트 30.0중량부

디-tert-부틸 퍼옥사이드 2.0중량부

상기 단량체 혼합물을 사용하여 합성예 1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지를 얻었다.

상기 수지 30.0 중량부

스티렌 44.70 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 3.0 중량부

디비닐벤젠 0.40 중량부

벤조일 퍼옥사이드 1.30 중량부

디-tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.80 중량부

상기 혼합물을 사용하여 합성예 1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지조성물 B를 얻었다.

합성예 3

스티렌 75.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

메타크릴산 5.0 중량부

디-tert-부틸퍼옥사이드 2.0 중량부

상기 혼합물을 사용하여 합성예1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지를 얻었다.

상기 수지 30.0 중량부

스티렌 44.65 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

아크릴산 5 중량부

디비닐벤젠 0.35 중량부

벤조일 퍼옥사이드 1.00 중량부

디-tert-부틸퍼옥시드-2-에틸헥사노에이트 0.70 중량부

상기 혼합물을 사용하여 합성예 1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지 조성물 C를 얻었다.

합성예 4

스티렌 78.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 18.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 5.0 중량부

디비닐벤젠 0.5 중량부

디-tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.8 중량부

상기 조성의 단량체 혼합물을 가열하에 톨루엔 200중량부에 4시간동안 적가하고 톨루엔 환류하에 중합을 완결한 후, 감압 및 가열(120℃)하에 톨루엔을 제거하여 수지 D를 얻었다.

합성예 5

스티렌 75.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 5.0 중량부

디-tert-부틸퍼옥시드 0.7 중량부

상기 조성의 단량체 혼합물을 가열하여 톨루엔 200중량부의 4시간동안 적가하고, 톨루엔 환류하에 중합을 완료하여 스티렌 공중합체를 형성하였다. 이어서 필요한 반응내를 고분자량의 수지D를 가하여 수지 D/스티렌 공중합체 =4/6의 비를 제공하고 혼합물을 충분히 교반한 후 감압 및 가열(120℃ )하에 톨루엔을 제거하여 수지조성물 E를 얻었다.

합성예 6

스티렌 75.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 5.0 중량부

디비닐벤젠 0.05중량부

아조비스발레로니트를 0.70중량부

상기 단량체 혼합물을 사용하여 합성예 1과 같은 방법으로 용액중합하여 수지 F를 얻었다.

합성예 7

스티렌 72.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 25.0 중량부

모노-R-부틸 말레에이트 3.0 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 1.0 중량부

상기 조성의 단량체 혼합물을 가열하에 톨루엔 200중량부에 4시간동안 적가하고 톨루엔 환류하에 중합을 판결하여 스티렌 공중합체를 형성하였다. 이어서 필요한 반응내로 고분자량의 수지 F를 가하여 수지 F/스티렌 공중합체=3/7 비를 제공하고 혼합물을 충분히 교반한 후 감압 및 가열(120℃)하에 톨루엔을 제거하여 수지조성물 G를 얻었다.

합성예 8

스티렌 90.0 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10.0 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 7.0 중량부

상기 단량체 혼합물을 사용하여 합성예 1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지를 얻었다.

상기 수지 70.0 중량부

스티렌 44.65중량부

n-부틸 아크릴레이트 20.0 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 5.0 중량부

디비닐벤젠 0.35중량부

벤조일 퍼옥사이드 1.00중량부

디-tert-부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트 0.70중량부

상기 혼합물을 사용하여 합성때 1과 같은 방법으로 용액중합을 하여 수지 조성물 H를 얻었다.

합성예 9

스티렌 68.0 중량부

n- 부틸 아크릴레이트 22.7 중량부

모노-n-부틸 말레에이트 8.0 중량부

디비닐벤젠 1.3 중량부

디-tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.6 중량부

상기 조성의 단량체 혼합물을 가열하에 큐멘 200중량부에 4시간동안 적가하고 톨루엔 환류하에 중합을 완결한 후 감압 및 가열(200℃)하에 큐멘을 제거하여 스티렌 공중합체 수지 I을 얻었다.

상기 합성예에서 얻어진 수지 또는 수지조성물의 성질을 다음의 표 1에 요약한다.

[표 1]

수지 `또는 수지조성물의 성질

[실시예 1]

수지조성물 A 100 중량부

자성물질 산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 예비로 혼합하고 배경 스크류를 포함하는 혼련영역을 가지는 2축 혼련 압출기로 용융-훈련하였다. 혼련물을 냉각하고 거칠게 분쇄하고 제트기류를 이용하여 분쇄기에 의해 미세하게 분쇄하고 풍력 분급기를 이용하여 분급함으로써, 평균입자경 8미크론의 자성토너를 얻었다.

얻어진 혼련물은 과잉분쇄가 없이 그리고 미세분말의 발생이 거의 없이 양호한 분쇄성을 나타냈다. 또한 분쇄기에서 분쇄물의 용융-점착이 관찰 되지 않았다. 분쇄성 평가를 위한 데이타를 이하에 표시하는 표2에 요약한다. 혼련물의 분쇄성을 제트기류 2㎤ /분 및 5kg/㎠ 의 압력을 이용한 단위시간당 처리능으로 계산하여 분쇄기로 평가하였다.

미분말의 양을 계면활성제의 존재하에 1%NaCl수용액에 분산시킨후 코울터 계수기(Model TA-ll.Coulter Electronics, Co.에서 구입가능)와 100미크론-중공을 이용하여 측정하였다.

상기 자성토너를 수지농도 5mg/㎖ 의 GPC 시료로 만들고, 그 때에 결합제 수지성분은 필터상에 잔류 하지 않는 것으로 밝혀졌다.

GPC 샘플의 분자량 분포를 고속 액체 크로마로그래피(Waters Co.에서 입수 가능한 "150C")와 컬럼의 조합("Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 및 8009", Showa Denko K.K.에서 입수가능함)을 이용하여 측정하였다.

측정된 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

상기 제조의 자성토너 100중량부 및 소수성 콜로이드 실리카 0.6중량부를 서로 혼합하여 현상제를 제조하고 상업적으로 입수가능한 고속 전자사진복사기("NP-8580", 캐논 K.K. 제조)를 사용하여 82 A4 크기 장/분의 속도로 정착성, 토너 흘러내림 방지성, 화상질 및 내구성을 평가하였다.

이들 결과 이외에, 5x10⁵장-복사시험의 결과 및 저장성을 표 5및 6에 표시한다. 복사시험을 통해서 흐림이 없는 고밀도(1.35-1.40)의 상이 안정적으로 얻어진다. 상온 최초의 상에 충실하였고 점-재생 및 가는선-재생이 탁월하였다. 저장성(고화방지성)을 평가하기 휘하여 3리터-플파스틱 병에 토너 약 1.5kg을 준비하고 병을 50℃ 에서 1일간 정치한후, 병으로부터 토너의 배출성을 관찰하였다. 정착성을 평가하기 위하여 저온저습(15℃ -10%)의 환경에 시험장치를 하루밤 배치하여 시험장치와 고정장치를 완전히 적응시킨후 복사화상이 200장 연속복사를 하고 200장 위의 복사된 화상을 렌즈 청소지 ("Dusper"(상표), OZU Paper Co., Ltd 제조)로 약 100g의 가압하에 10회 황복하여 문지름으로써 정착성를 평가하였다.

이어서 토너상의 박리도를 반사밀도의 감소율(%)로써 평가하였다.

연속적으로 복사된 화상 200장을 취하고 장당 30초의 간격으로 3분동안 복사된 화상의 장을 간헐적으로 취한 후 상이 오염됐는지 그렇지 않은지를 판찰하여 안티-오프세트 특성을 평가하였다.

또한 정착장치에 들어있는 클리닝 웨브의 오염도를 평가하였다.

그 결과, 토너는 배출성으로 나타낸 양호한 저장성, 오프세트틀 유발함이 없이 양호한 정착성을 나타내고 고정장치에서 클리닝 웨브로부터 토너물질의 흘러내림이 없었다.

[실시예 2]

수지조성물 B 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 중량-평균 입자경 8미크론의 자성토너를 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다. 토너물질의 분쇄성을 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

실시예 1과 같은 방법으로 토너로 부터 현상제를 제조 및 평가하였다. 평가결과를 표 5 및 6에 표시한다.

[실시예 3]

수지조성물 C 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 중량-평균 입자경 8미크론의 자성토너를 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다. 토너물질의 분쇄도를 표2에 표시하고, 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

토너로부터 현상제를 제조하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가하였다.

평가 결과를 표5 및 6에 표시한다.

[실시예 4]

수지조성물 E 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 중량-평균 입자경 8미크론의 자성토너를 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다. 토너물질의 분쇄도를 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

이 토너로부터 현상제를 제조하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가하였다. 평가 결과를 표 5및 6에 표시한다.

[실시예 5]

수지조성물 G 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 3 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 중량 평균 입자경 8미크론의 자성토너를 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다. 자성물질의 분쇄도를 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

실시예 1과 같은 방법으로 이 토너로부터 현상제를 제조 및 평가하였다. 평가 결과를 표 5및 6에 표시한다.

[비교예 1]

수지H 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 중량 평균 입자경 8미크론의 자성토너를 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다. 토너물질의 분쇄도를 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

이 토너로부터 현상제를 제조하여 실시예 1과 같은 방법으로 평가하였다. 평가 결과를 표 5및 6에 표시한다.

토너물질은 분쇄도를 약간 초과하였고 분급능이 불량하여 분쇄기에서의 분쇄물이 약간의 점착도를 나타냈다. 실시예 1의 토너와 비교해서, 토너 배출성 및 토너 흘러내림 방지성이 상당히 불량하였다.

내구성 시험에서, 흐림 및 용융-점착의 증가가 관찰되었다.

[비교예 2]

수지I 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

디-tert-부틸 살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 중량평균 입자경 8미크론의 자성토너를 제조하였다. 토너물질의 분쇄도를 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

실시예 1과 같은 방법으로 이 코너로부터 현상제를 제조 및 평가하였다.

평가결과를 표 5및 6에 표시한다. 가교결합이 현저히 진행되어 여과되지 않은 물질이 많아져서 결과적으로 점착성이 나빠졌다.

많은 양의 산 무수물 때문에 내구성 시험중에 과전하가 나타나 화상밀도가 낮아졌다.

[비교예 3]

수지A 100 중량부

자성 철산화물 80 중량부

저분자량 에틸렌-프로필렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 중량평균 입자경 8히크론의 자성토너를 제조하였다.

토너물질의 분쇄도를 표 2에 표시하고 분자량 분포 데이타를 표 3및 4에 표시한다.

이 토너로부터 실시예 1과 같은 방법으로 제조 및 평가하였다.

분자량 5 x 10⁶이상의 성분이 거의 없고 분자량 분포가 고분자량 영역으로 부터 초고분자량 영역으로의 좁은 분포 범위를 나타냈기 때문에, 토너의 흩러내림 방지성이 열등하였다.

[표 2]

분쇄도

[표 3]

토너 결합수지의 성질

[표 4]

토너 결합수지의 평균 분자량

[표 5]

고정능

평가기준

저장성, 배출성

○ : 양호, 그대로 배출가능

△ : 보통, 약간 흔들어 배출가능

× : 불량, 충분히 흔들지 않으면 배출되지 않음

안티-오프세트 특성

화상오염 : ○ : 양호, 오염없음

△ : 보통, 약간 오염

× : 불량, 현저한 오염

웨브오염 : ○ : 양호, 거의 오염없음

△ : 보통, 가식적으로 오염

× : 불량, 오염 및 토너물질의 축적됨

[표 6]

내구성(연속 복사능)

평가기준 :

용융점착, 막형성 : O : 양호, △ : 보통, 실용적으로 허용가능

화상 질 : ○ : 양호, △ : 각각의 비교예에 기재됨

상기와 같이 본 발명에 따른 토너는 특정 분자량 분포의 결합제 수지를 포함하기 때문에 아래와 같은 우수한 성능을 갖는다.

(1) 저온에서 고정가능하고 고정기 청소부재로부터 토너의 흘러내림에 의한 화상오염이 없다.

(2) 고속복사 또는 프린트 시스템에서도 토너 운반부재 및 감광성 부재에 용융정착 또는 막 형성이 일어나지 않는다.

(3) 안티-블로킹 특성이 우수하고 저장성이 양호하다.

(4) 분쇄성이 좋으면서도 과잉-분쇄 또는 용융-점착을 일으키지 않는다.

(5) 분쇄시 미분말이 거의 없고 생산성이 좋다.

(6) 미분말이 거의 없고 현상능 및 내구성이 우수하다.

Claims (47)

1. 정전화상을 현상하기위한 토너에 있어서, 결합제 수지와 착색제로 이루어지고, 결합제 수지는 그것의 데트라히드로푸란(THF)-가용성 수지성분의 GPC 크로마토그램상에서 측정되는 분자량 분포가 5000이하의 분자량 영역이 15% 이하이고, 5 x 10⁶이상의 분자량 영역이 5%이상이고, 5000 내지 10⁵의 분자량 영역에서 메인 피이크틀 나타내며, 상기 테트라히드로푸란-가용성 수지성분의 중량평균분자량이 5 x 10⁶이상인 것을 특징으로 하는 토너.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비닐 중합체, 비닐 공중합체 또는 그 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비닐공중합체 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
4. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 가교결합 비닐공중합체와 비가교 결합 비닐 공중합체의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
5. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 가교결합스티렌공중합체화 비가교 결합 스티렌 공중합체의 혼합물로 이루어지는것을 특징으로 하는 토너.
6. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 2개의 비닐기를 가진 가교결합제로 현성된 가교 결합과, 카르복실기와 2가 또는 그 이상의 금속 이온으로 형성된 정전기적 가교결합흘 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.
7. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5x10⁶이상의 분자량 영역에서 7-30%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
8. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5x10⁶이상의 분자량 영역에서 수지성분 8-25%를 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
9. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지가 10⁵내지 5 x 10⁶의 분자량 영역에서 수지성분 10-30%를 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
10. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5000 이하의 분자량 영역에서 2-14%의 수지성분, 10⁵내지 5 x 10⁶의 분자량 영역에서 10-30%의 수지성분, 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 3-20%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는것을 특징으로 하는 토너.
11. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 카르복실기를 가지며, 카르복실기와 정전기적으로 결합할수 있는 유기 금속 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
12. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 10⁴내지 5 x 10⁴의 분자량 영역에서 메인피이크를 나타내는 분자량 분포를 가지는것을 특징으로 하는 토너.
13. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5000내지 10⁵의 분자량 영역에서 수지성분을 40% 이상 포함 하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
14. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5000이하의 분자량 영역에서 2-14%의 수지성분, 5000내지 10⁵의 분자량 영역에서 45%이상의 수지성분, 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 7-30%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
15. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 JIS산가각 2-100mgK0H/g인 것을 특징으로 하는 토너.
16. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5-7OmgKOH/g의 산가를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
17. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 산무수물기에 기인하는 10mgKOH/g이하의 산가를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
18. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 산무수물기에 기인하는 6mg KOH/g미만의 산가를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
19. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 반에스테르 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
20. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 에스테르 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
21. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 무수물 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
22. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비가교결합 스티렌-말레산 반 에스테르 공중합체와 디비닐 벤젠으로 가교결합된 스티렌-말레산 반 에스테르 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
23. 제1항에 있어서, 상기 착색제는 자성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.
24. 제1항에 있어서, 상기 착색제는 카본 블랙을 포함하는 것을 륵징으로 하는 토너.
25. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 카르복실기 또는 산무수물기를 가지고, 카르복실기 또는 산무수물기와 반응하는 유기금속 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
26. 제25항에 있어서, 상기 유기 금속 화합물은 하기식으로 나타내는 아조금속 착체를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.

    식중, M은 배위 중심 금속을 나타내는 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni 및 Fe와 같은 배위수가 6인 금속 원소를 포함하며; Ar은 치환기를 가질 수 있는 페닐 또는 니프틸의 아릴기를 나타내고, 치환기로는 니트로, 할로겐, 카르복실, 아닐리드 및 1-18개의 탄소원자를 갖는 알킬 및 알콕시를 포함하며, X, X' , Y 및 Y'는 독립적으로 -0-,-CO-, -NH- 또는 -NR-(여기서 R은 1-4개의 탄소원자를 가진 알킬기를 나타낸다)을 나타내고, A는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다.
27. 제25항에 있어서, 상기 유기 금속 화합물은 하기식으로 나타내는 유기산 금속 착체를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.

    식중, M은 Cr, Co, Ni 및 Fe와 같은 배위수가 6인 금속 원소를 포함하는 배위 중심 금속을 나타내고; A는 치환기를 가질수 있는

    (X는 수소, 할로겐 또는 니트로로 나타낸다),

    (R은 수소, C₁-C₁₈알킬 또는 C₁,- C₁₈알케닐을 나타낸다)을 나타내고; Y는 수소,나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄콰 같은 반대 이온을 나타내고; Z는 -0- 또는 -CO·0-를 나타낸다.
28. 제1항에 있어서, 왁스물질이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 토너.
29. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 최대치를 나타내는 GPC크로마토그램상에 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
30. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 6 ×10⁶- 2×10⁷의 중량평균 분자량 (Mw)을 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
31. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 4 ×10⁴이하의 수평균 분자량(Mn)을 나타내는 것을 특징으로 하는 토너,
32. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 3 ×10⁴이하의 수평균 분자량을 나타 내는 것을 특징으로 하는 토너.
33. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 2.5 x 10⁴이하의 수평균 분자량을 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
34. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 125이상의 Mw/Mn비를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
35. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 170이상의 Mw/Mn비를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
36. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 2×10⁷이상의 Z-평균분자량(Mz)을 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
37. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 40이하의 Mz/Mw를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너,
38. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지의 THF-가용 수지성분이 5-30의 Mz/Mw비를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
39. 제1항에 있어서, 상기 결합제 수지와 THF를 혼합하여 5mg/mℓ의 농도가 되도록 하고 이 혼합물을 실온에서 약 30시간동안 방치한 다음 필터를 사용하여 여과할때 공극 크기가 0.45-0.5인 필터상에 잔류물로 측정 하였을 때 상기 결합제 수지가 10중량% 이하의 비율로 THF-불용성 수지 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
40. 제39항에 있어서, 상기 THF-불용성 수지 성분은 상기 결합제 수지에 10중량%이하의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하는 토너.
41. 제39항에 있어서, 상기 THF-불용성 수지 성분은 상기 결합제 수지에서 실질적으로 0인 것을 특징으로 하는 토너.
42. 토너의 제조방법에 있어서, 적어도 2개의 비닐기와 카르복실기를 가진 가교결합제로 헝성된 가교결합을 함유하는 수지조성물, 착색제 및 유기금속 화합물을 혼합하여 혼합물을 얻고; 상기 혼할물을 가열하고; 혼합물에 전단력을 주면서 가열된 흔합물을 용융 혼련하여, 상기 수지 조성물 중의 고분자량 성분의 분자쇄들을 전단력의 작용하에 절단하고 가열하에서 상기 카르복실기와 상기 유기 금속 화합물 또는 유기 금속 화합물 중의 금속이온간에 정전기적 결합을 형성하고; 결과의 혼련된 생성물을 냉각하고; 냉각된 혼련 생성물을 분쇄하고; 그리고 결과의 분쇄된 생성물을 분류하며 토너를 얻는 것으로 이루어지고 상기 토너는 결합제 수지와 착색제로 이루어지고; 상기 결합제 수지는 그것의 테트라히드로푸란(THF)-가용성 수지 성분의 GPC 크로마토그램상에서 측정되는 분자량 분포가 5000이하의 분자량 영역이 15%이하이고, 5 x 10⁶이상의 분자량 영역이 5% 이상이고, 5000 내지 10⁵의 분자량 영역에서 메인 피이크를 나타내며, 상기 테트라히드로푸란- 가용성 수지성분의 중량평균 분자량이 5 x10⁶이상인 것을 특징으로 하는 방법.
43. 제42항에 있어서, 상기 수지 조성물중의 THF-불용성 성분을 용융 혼련시에 전단력의 작용하에서 THF-가용성 성분으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 방법.
44. 제42항에 있어서, 가열된 혼합물을 전단력의 작용하에서 혼련시켜 상기 결합제 수지의 GPC 크로 마토그램상0에서 5 x 10⁶이상의 분자량 영역에서 피이크를 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. 제42항에 있어서, 결합제수지와 THF를 혼합하여 농도가 5mg/㎖ 가 되도록 하고 이 혼합물을 실온에서 약 30시간 방치한 다음 필터를 사용하여 여과하였을때 공극 크기가 0.45-0.5미크론인 필터상에 잔류물로서 측정했을 때 상기 결합제 수지가 1.0중량% 이하의 비율의 THF-불용성 수지 성분을 함유 하는 것을 특징으로 하는 방법.
46. 제45항에 있어서, 상기 THF-불용성 수지 성분이 결합제 수지에 10중량% 이하의 양으로 포함되는것을 특징으로 하는 방법.
47. 제45항에 있어서, 상기 THF-불용성 수지 성분은 결합제 수지에서 실질적으로 0인 것을 특징으로 하는 방법.